一種次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)整定設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)整定技術(shù)，具體地，涉及一種次同步振 蕩阻尼控制器的參數(shù)整定設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和用電負(fù)荷的高速增長(zhǎng)，使得國(guó)內(nèi)大型水火電 基地陸續(xù)開發(fā)，從而大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸電成為我國(guó)電網(wǎng)的主要發(fā)展趨勢(shì)。為了減少線路架設(shè) 和輸電走廊的占用，電網(wǎng)系統(tǒng)中均采用串聯(lián)電容補(bǔ)償技術(shù)。
[0003] 但是，串聯(lián)電容補(bǔ)償可能會(huì)引起電力系統(tǒng)的次同步諧振，進(jìn)而造成汽輪發(fā)電機(jī)組 的軸系損壞。次同步振蕩會(huì)造成由扭轉(zhuǎn)應(yīng)力引起的軸系損壞，軸系損壞可能由長(zhǎng)時(shí)間的低 幅值扭振積累所致，也可能由短時(shí)間的高幅值扭振所致。為了防止軸系損壞，大多采用次同 步振蕩阻尼控制器來(lái)抑制次同步振蕩，因此，合理整定次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)具有 重大的工程實(shí)用價(jià)值。然而，由于次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)的精確度不高，所以導(dǎo)致抑 制次同步振蕩的效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)整定設(shè)備和方法，用于解 決次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)精確度不高的問題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)整定設(shè)備， 其中，所述次同步振蕩阻尼控制器包括：模態(tài)濾波器，用于對(duì)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾， 以得到相應(yīng)的模態(tài)信號(hào)；控制設(shè)備，與所述模態(tài)濾波器連接，用于根據(jù)所述模態(tài)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn) 對(duì)次同步振蕩的抑制；該設(shè)備包括：補(bǔ)償裝置，連接在所述模態(tài)濾波器和所述控制設(shè)備之 間，用于對(duì)過(guò)濾得到的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行整定。
[0006] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)整定方法，其中，所述 次同步振蕩阻尼控制器包括：模態(tài)濾波器，用于對(duì)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，以得到相應(yīng) 的模態(tài)信號(hào)；控制設(shè)備，與所述模態(tài)濾波器連接，用于根據(jù)所述模態(tài)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)次同步振 蕩的抑制；該方法包括：對(duì)過(guò)濾得到的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行整定。
[0007] 通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過(guò)與次同步振蕩控制器中的模態(tài)濾波器串聯(lián)補(bǔ)償裝 置來(lái)對(duì)模態(tài)濾波器輸出的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行整定，提高了次同步振蕩控制器中的參數(shù)的精確 度，使次同步振蕩阻尼控制器能更好地抑制次同步振蕩，從而可以更好地保護(hù)發(fā)電機(jī)組。
[0008] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0010] 圖1是本發(fā)明提供的次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)整定設(shè)備的框圖；
[0011] 圖2是本發(fā)明提供的次同步振蕩阻尼控制器具有兩個(gè)模態(tài)濾波器的情況下的參 數(shù)整定設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；以及
[0012] 圖3是本發(fā)明提供的模態(tài)濾波器的輸出的模態(tài)信號(hào)的Bode圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0014] 圖1是本發(fā)明提供的次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)整定設(shè)備的框圖，其中，圖1 中所示的模態(tài)濾波器和控制設(shè)備為次同步振蕩阻尼控制器所具有的器件，該模態(tài)濾波器用 于對(duì)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，以得到相應(yīng)的模態(tài)信號(hào)，控制設(shè)備與模態(tài)濾波器連接，用 于根據(jù)模態(tài)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)次同步振蕩的抑制。其中，發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速信號(hào)是關(guān)于發(fā)電機(jī)組的 轉(zhuǎn)速變化量的信號(hào)，模態(tài)信號(hào)為引起發(fā)電機(jī)次同步振蕩的關(guān)于發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化量的信 號(hào)。
[0015] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這里所描述的控制設(shè)備是次同步振蕩阻尼控制器的現(xiàn) 有結(jié)構(gòu)中對(duì)模態(tài)信號(hào)進(jìn)行后續(xù)操作的設(shè)備的總體概括，實(shí)際上，在通過(guò)模態(tài)濾波器得到模 態(tài)信號(hào)之后，需要進(jìn)行比例增益、相位補(bǔ)償、dq解耦控制等一系列操作，而本發(fā)明提供的技 術(shù)方案主要是針對(duì)模態(tài)濾波器輸出的模態(tài)信號(hào)的整定，也就是在次同步振蕩阻尼控制器的 原始連接結(jié)構(gòu)中的模態(tài)濾波器和與模態(tài)濾波器所連接的設(shè)備之間增加了一個(gè)用于整定的 設(shè)備，而并未對(duì)次同步振蕩阻尼控制器的其他設(shè)備和結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何改變，所以，本說(shuō)明書將 省略對(duì)與用于整定的設(shè)備無(wú)直接聯(lián)系的設(shè)備和結(jié)構(gòu)的描述。
[0016] 如圖1所示，本發(fā)明提供的次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)整定設(shè)備包括補(bǔ)償裝 置，該補(bǔ)償裝置連接在模態(tài)濾波器和控制設(shè)備之間，用于對(duì)鍋爐得到的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行整定。 補(bǔ)償裝置即為上文中提到的用于整定的設(shè)備。
[0017] 當(dāng)然，次同步振蕩阻尼控制器可以包括多個(gè)模態(tài)濾波器，以分別用于提取出不同 的模態(tài)信號(hào)，在次同步振蕩阻尼控制器包括多個(gè)模態(tài)濾波器的情況下，該多個(gè)模態(tài)濾波器 并聯(lián)連接，相應(yīng)地，補(bǔ)償裝置也應(yīng)當(dāng)具有多個(gè)補(bǔ)償器（其中，在次同步振蕩阻尼控制器具有 一個(gè)模態(tài)濾波器的情況下，補(bǔ)償裝置則具有一個(gè)補(bǔ)償器），并且一個(gè)補(bǔ)償器對(duì)應(yīng)連接一個(gè)模 態(tài)濾波器，也就是說(shuō)，在每一個(gè)模態(tài)濾波器所在的支路中串聯(lián)連接一個(gè)補(bǔ)償器，以分別對(duì)多 個(gè)模態(tài)濾波器過(guò)濾得到的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行整定。
[0018] 圖2是本發(fā)明提供的次同步振蕩阻尼控制器具有兩個(gè)模態(tài)濾波器的情況下的參 數(shù)整定設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，模態(tài)濾波器1與補(bǔ)償器1串聯(lián)連接，模態(tài)濾波器2與補(bǔ) 償器2串聯(lián)連接。補(bǔ)償器1用于對(duì)模態(tài)濾波器1輸出的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行整定，補(bǔ)償器2用于 對(duì)模態(tài)濾波器2輸出的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行整定。模態(tài)濾波器1與補(bǔ)償器1串聯(lián)形成電路1，模態(tài) 濾波器2與補(bǔ)償器2串聯(lián)形成電路2,其中，電路1與電路2并聯(lián)連接。
[0019] 模態(tài)濾波器可以由一個(gè)低通濾波器、一個(gè)高通濾波器、一個(gè)二階帶通濾波器器和 一個(gè)帶阻濾波器組成，模態(tài)濾波器可以從發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速變化量信號(hào)中提取出所關(guān)注的模態(tài) 信號(hào)，例如，18. 7Hz和23. 6Hz。
[0020] 其中，補(bǔ)償裝置對(duì)通過(guò)模態(tài)濾波器過(guò)濾得到的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行整定可以通過(guò)以下方 式進(jìn)行：通過(guò)傳遞函數(shù)對(duì)過(guò)濾得到的模態(tài)信號(hào)進(jìn)行整定。其中，傳遞函數(shù)為：
[0024] ?x為已知的次同步振蕩頻率，x為與《x對(duì)應(yīng)的所要補(bǔ)償?shù)南辔唬琄p為與《 x對(duì)應(yīng) 的補(bǔ)償裝置的增益，s為模態(tài)濾波器的復(fù)頻率。
[0025] 應(yīng)當(dāng)理解的是，在次同步振蕩阻尼控制器具有多個(gè)模態(tài)濾波器的情況下，例如，具 有兩個(gè)模態(tài)濾波器，即模態(tài)濾波器1和模態(tài)濾波器2,并對(duì)應(yīng)地，補(bǔ)償裝置具有補(bǔ)償器1和補(bǔ) 償器2,那么：對(duì)于補(bǔ)償器1中的傳遞函數(shù)，cox為針對(duì)模態(tài)濾波器1的已知的次同步振蕩頻 率，x為與《x對(duì)應(yīng)的所要補(bǔ)償?shù)南辔?，Kp為與《x對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償器1的增益，s為模態(tài)濾波器 1的復(fù)頻率；對(duì)于補(bǔ)償器2中的傳遞函數(shù)，cox為針對(duì)模態(tài)濾波器2的已知的次同步振蕩頻 率，x為與《x對(duì)應(yīng)的所要補(bǔ)償?shù)南辔?，Kp為與《x對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償器2的增益，s為模態(tài)濾波器 2的復(fù)頻率。
[0026] 本發(fā)明提供的次同步振蕩阻尼控制器的參數(shù)整定設(shè)備還可以包括處理裝置（未 示出），該處理裝置與模態(tài)濾波器和補(bǔ)償裝置連接，用于